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郑中钧中学坚守“办适合的教育,让师生遇到最好的自己”的价值取向,秉持信息技术与教育教学深度融合的核心理念,积极推进“互联网 教育”建设,构建网络化、数字化、智能化、个性化的教育教学体系,建设人人皆学、处处能学、时时可学的学习型校园,实现更加开放、适合、人本、平等、可持续的融生教育,建设人文化、现代化、国际化的高品质研究型高中。
一、智慧校园建设
郑中钧中学以数学学科立项课题为突破口,师生共同打造借助移动端充分进行师生、生生互动的智慧课堂,并以此形成学校的办学特色。2017年12月,学校成为第二批区智慧课堂试点学校,建成支持智慧课堂的数字化环境,其构建如下图。
智慧互动课堂支持数字化环境
(一)健全大数据结构分析模型
健全数据采集、处理、分析、管理与应用的标准和规范,使得学习行为、学习状态、学习结果等各类教育信息成为可捕捉、可量化、可传递的数字存在使教、学、研更精准科学,完善数据结构分析模型。
1.基于“O2O课堂”各类交互数据支持模型
教育数据不仅用于支持精准调优的教学实践,更用于促进课堂向支持学生能力发展的高阶课堂生态方向发展,充分发挥行为数据、交互数据、作品数据的价值,挖掘这些数据背后所反映的学生学习状态、学习认知建构效果、学生思维发展品质。
2.基于个性化学习数据结构模型
科大讯飞智学网系统学情检测全部采用标准化试卷加扫描录入并全样采集分析,根据学生真实作答数据,智能诊断出每个学生的知识点掌握情况,测评出薄弱环节,并基于科大讯飞人工智能推荐引擎提供个性化学习资源,对学生进行网络微课辅导和课堂针对性辅导,帮助学生查漏补缺。实现精准评测和精准推荐,让因材施教真正落地开花结果。
3.基于精细管理的校情监测与决策支持模型
发挥大数据在精准评价、高效管理、科学决策,促进教育公平、教育资源均衡配置等方面的重要价值。建设学校智慧管理平台即教育教学、后勤管理、家校联系等都实现网络信息化的新型的教育社区,将学生日常繁杂的学习生活行为和教师教育教学的常规行为,统一纳入学校大数据管理。如下图。
基于融生教育的O2O课堂生态圏构成
(二)建设基于共享的融生教研与优质资源库
建设优质的学习资源库是实现智慧教学的关键环节。郑中钧中学积极利用校内名师录制微课、编辑文本资源,充实资源库,同时采取校企合作,采购优质的教育教学资源,建立全科学、全覆盖的与新高考相吻合的涵盖教学、心理测评、生涯规划、选课走班等內容的优质资源库。探索资源共享新机制,提升数字教育资源服务供给能力,有效支撑学校和师生开展信息化教学应用。
(三)开发基于核心素养的融生课程群
智慧校园的建设最终要落实到学生的发展,关注学生核心素养的形成,最终以学生的发展为标准来评价智慧校园建设。学校不仅开设创客、STEM课程,为学生提供跨学科的学习机会,同时加强对原有课程的存量改革,强调“互联网 ”和课程的融合创新,尤其是包含多学科的融合创新。从内容开发整合到教学模式的变革;丰富校本课程特色化开发的跨界融合,实施信息技术支持下的项目化体验式学习,充分利用好广州市STEM课程基地,创建理、化、生的数字实验室、人工智能实验室、创客实验室。同时,通过互联网将学校、社区、家长、企业和场馆连接起来, 创建新型的智慧教育社区,建设数字化传统文化体验中心,让优秀传统文化在智慧校园中焕发出时代气质。
2018年7月,学校获评为省信息化中心示范学校,按照省信息化中心示范校建设要求,在研究成果成熟、丰富、完善后将逐步实施,真正起到示范、辐射、引领作用。未来将继续完善校园共享服务体系,其结构如下图。
校园共享服务体系
二、智慧课堂构建
智慧课堂,即在课堂中采用线上和线下相结合的方式进行教学,同时通过线上平台将教学活动拓展到课前、课后。主要包括:课前自主学习:Online 课中互动学习:Offline 课后主动学习:Online。
(一)智慧课堂解读
1.O2O课堂生态圈的构成
教育技术 硬件 云平台 软件(应用 资源) IM(互动交流应用)。
2.环境要求
O2O课堂平台 PAD 无线路由器 充电车 一体机。
3.O2O课堂建设价值
第一,课前自主预习的效果的可视性:改变传统预习的不可统计性,在APP终端上的预习反馈能让老师及时看见学生的预习状态与预习效果。第二,课堂学习的交互性,能让老师即时了解学生学习的效果并有针对性地发送个性化资源,实现精准教学,因材施教。第三,课后的主动在线学习能让学生个性化选择学习资源与学习方式,实现定制式的个性化学习模式。
(二)智慧课堂教学策略
利用移动端设备pad可以从资源库下载电子课本进行编辑、注解,教学内容可以直接保存或发送给学生平板机,教师在教学中可以用感应笔或者触摸来控制pad,Pad还能及时反馈学生的答题情况,使教师及时了解学生对知识点的掌握情况,教学过程中生生互动、师生互动,融洽的课堂气氛提高了教学效率。
1.课前弹性教学预设
借助智慧教学云平台,通过对预习作业的大数据分析,精准定位学情,从而精准设计教学目标,精准规划教学路线。例如:课前教师利用移动端Pad向学生推送上节课的数学检测练习,学生完成练习并上传作业,教师在终端批改作业,再利用Pad的作业反馈情况,分析学情,制定下节课的具体教学计划与教学设计。智慧课堂的数学教学过程设计应根据学生的真实认知水平和心理特征,充分挖掘教材,以问题驱动课堂教学,可视化创设教学情境,激发学生探究意识,发展学生的数学素养。 例如:为了解决学生对数学归纳法的困惑,不妨利用Pad向学生推送学校科技节中全程录下的每班的多米诺骨牌摆造型及其推倒的场景的影像素材,引导学生利用Pad放慢镜头观察骨牌推倒的那几秒的情况,使学生从感性经验的积累上升到理性的认识和思考。
2.课中捕捉资源,生成智慧策略
真实的课堂不存在完全正确或一致的答案,课堂中的错误往往是学生最朴实的想法,其中蕴含着对问题的思考,也不乏智慧的闪光点。因此,善用Pad的照像与录像功能,随时捕捉学生的精彩瞬间,或捕捉学生的解法错误或独特解法,并善待这些资源使它成就课堂的“精彩”。例如:老师在讲完“函数的单调性与导数的关系”知识点后,向学生pad发布一道解答题,学生即时做,完成后拍照上传。通过“练习反馈”这一功能可以看到每个学生答题的情况,老师随机点击作业,大屏幕上显示解答过程。
3.课后辅助学习策略
利用网络技术、多媒体技术等现代信息技术手段开展新型教育。例如,在高中数学教学中,引导学生课后可以利用远程网络学习软件,或微课等作为数学学习的预习或复习辅助方式,使“高效教学”的课堂达到信息量大、思维含量高的效果。在教育信息技术2.0以及相关的教育理论的指导下,基于智慧课堂的高中数学交互式教学将会为数学教学提供一种新的教学方式。
例如:在学习三角函数图象变换的两种方式(先伸缩后平移,先平移后伸缩)时,很多同学一下子理解不了。老师可以利用pad形象地展示函数图象变化的过程并录制,课后学生复习。
(三)智慧课堂研讨课例
1.陈观清老师的《世界地理复习之区域可持续发展——以非洲肯尼亚的农业为例》智慧课堂
陈观清老师借助权威性的新闻联播视频内容,再加上问题导学,有效地激发了学生的学习兴趣,然后利用智能移动设备适时发送练习题,再利用教师的移动设备里的及时统计功能,达到了高效反馈的效果。整节课的重点内容得到强化和突出,容量、密度适当。教学内容呈现方式均以移动设备为载体。
2.梁鸿杰主任的《微生物的实验室培养》智慧课堂观摩课
梁鸿杰主任这节课的最大特色是布置限时训练,然后要求学生利用自己的移动端设备在规定时间内把答案拍照上传,黑板处的PC端动态呈现上交情况,老师再有针对性地选择学生答案进行及时评讲。然后利用师生一体的作业平台布置了课后思考题,达到了课堂的有效性的延伸,为巩固课堂效果起到了非常好的作用。
(四)智慧课堂教学评价
新课程倡导的评价是发展性评价,是以促进学生、教师和课程发展为目的评价。以往传统的评价模式比较单一,智慧课堂最大的亮点就在于能用直观的数据了解学生对知识掌握的水平,让老师对学生的认知更加清晰,评价更立体和具体化。
1.及时评价,注重实效
在pad智慧课堂下,pad上能及时反馈学生课前预习,课堂上做题,课后作业的答题情况,有效地发挥评价的作用,持续推动学生的学习兴趣,使得老师对学生日常学习过程中的表现、所取得的成绩以及所反映出的情感、态度、策略等方面的发展做出评价,从而关注学生在学习过程中的态度、配合度、方法和努力程度以及对于学习策略的运用与调整。
2.活用数据,精准教学
通过pad中电子教材系统、数字资源系统、作业与考试系统和互动交流系统可以记录和生成学习行为大数据,主要包括海量的学习内容序列节点数据、海量的学习资源序列节点数据、海量的练习评测序列节点数据和海量的互动交流序列节点数据等。这些数据涵盖了学生在学习过程中所产生的所有学习行为数据,再结合pad环境感知数据能够对学生进行多元深层次评价,从而发现学生真正的不足和潜能。
3.以学论教,以评促教
随着移动互联网、大数据等新一代信息技术的兴起,学校教学也开始从传统的数字校園向更高阶段的智慧校园迈进。智慧课堂最大的好处是通过测评系统能够在课堂上实现学生答题,选择,并能快速生成统计结果。对数学学科而言,及时呈现学生对知识点的掌握情况,根据学生掌握的情况及时调整授课方案,从而能更有针对性地教学。
郑中钧中学建设“教材多媒化、资源全球化、教学个性化、学习自主化、任务合作化、环境虚拟化、管理自动化、系统开放化”的智慧校园,实施以pad的为依托的智慧课堂,构建包含智能学习、交互式学习的新型教育体系,开发立体综合教学场、建立以学习者为中心的教育环境,提供精准推送的教育服务,完善基于大数据智能的在线学习教育平台,推动人工智能在教学、管理、资源建设等全流程应用,实现教育服务供给模式和教育治理水平的升级换代,即学习空间再造、学习方式变革、课程体系重构、组织管理转型,努力把学校建设为“每一个师生都能智慧成长”的信息化2.0时代的现代化学府。
一、智慧校园建设
郑中钧中学以数学学科立项课题为突破口,师生共同打造借助移动端充分进行师生、生生互动的智慧课堂,并以此形成学校的办学特色。2017年12月,学校成为第二批区智慧课堂试点学校,建成支持智慧课堂的数字化环境,其构建如下图。
智慧互动课堂支持数字化环境
(一)健全大数据结构分析模型
健全数据采集、处理、分析、管理与应用的标准和规范,使得学习行为、学习状态、学习结果等各类教育信息成为可捕捉、可量化、可传递的数字存在使教、学、研更精准科学,完善数据结构分析模型。
1.基于“O2O课堂”各类交互数据支持模型
教育数据不仅用于支持精准调优的教学实践,更用于促进课堂向支持学生能力发展的高阶课堂生态方向发展,充分发挥行为数据、交互数据、作品数据的价值,挖掘这些数据背后所反映的学生学习状态、学习认知建构效果、学生思维发展品质。
2.基于个性化学习数据结构模型
科大讯飞智学网系统学情检测全部采用标准化试卷加扫描录入并全样采集分析,根据学生真实作答数据,智能诊断出每个学生的知识点掌握情况,测评出薄弱环节,并基于科大讯飞人工智能推荐引擎提供个性化学习资源,对学生进行网络微课辅导和课堂针对性辅导,帮助学生查漏补缺。实现精准评测和精准推荐,让因材施教真正落地开花结果。
3.基于精细管理的校情监测与决策支持模型
发挥大数据在精准评价、高效管理、科学决策,促进教育公平、教育资源均衡配置等方面的重要价值。建设学校智慧管理平台即教育教学、后勤管理、家校联系等都实现网络信息化的新型的教育社区,将学生日常繁杂的学习生活行为和教师教育教学的常规行为,统一纳入学校大数据管理。如下图。
基于融生教育的O2O课堂生态圏构成
(二)建设基于共享的融生教研与优质资源库
建设优质的学习资源库是实现智慧教学的关键环节。郑中钧中学积极利用校内名师录制微课、编辑文本资源,充实资源库,同时采取校企合作,采购优质的教育教学资源,建立全科学、全覆盖的与新高考相吻合的涵盖教学、心理测评、生涯规划、选课走班等內容的优质资源库。探索资源共享新机制,提升数字教育资源服务供给能力,有效支撑学校和师生开展信息化教学应用。
(三)开发基于核心素养的融生课程群
智慧校园的建设最终要落实到学生的发展,关注学生核心素养的形成,最终以学生的发展为标准来评价智慧校园建设。学校不仅开设创客、STEM课程,为学生提供跨学科的学习机会,同时加强对原有课程的存量改革,强调“互联网 ”和课程的融合创新,尤其是包含多学科的融合创新。从内容开发整合到教学模式的变革;丰富校本课程特色化开发的跨界融合,实施信息技术支持下的项目化体验式学习,充分利用好广州市STEM课程基地,创建理、化、生的数字实验室、人工智能实验室、创客实验室。同时,通过互联网将学校、社区、家长、企业和场馆连接起来, 创建新型的智慧教育社区,建设数字化传统文化体验中心,让优秀传统文化在智慧校园中焕发出时代气质。
2018年7月,学校获评为省信息化中心示范学校,按照省信息化中心示范校建设要求,在研究成果成熟、丰富、完善后将逐步实施,真正起到示范、辐射、引领作用。未来将继续完善校园共享服务体系,其结构如下图。
校园共享服务体系
二、智慧课堂构建
智慧课堂,即在课堂中采用线上和线下相结合的方式进行教学,同时通过线上平台将教学活动拓展到课前、课后。主要包括:课前自主学习:Online 课中互动学习:Offline 课后主动学习:Online。
(一)智慧课堂解读
1.O2O课堂生态圈的构成
教育技术 硬件 云平台 软件(应用 资源) IM(互动交流应用)。
2.环境要求
O2O课堂平台 PAD 无线路由器 充电车 一体机。
3.O2O课堂建设价值
第一,课前自主预习的效果的可视性:改变传统预习的不可统计性,在APP终端上的预习反馈能让老师及时看见学生的预习状态与预习效果。第二,课堂学习的交互性,能让老师即时了解学生学习的效果并有针对性地发送个性化资源,实现精准教学,因材施教。第三,课后的主动在线学习能让学生个性化选择学习资源与学习方式,实现定制式的个性化学习模式。
(二)智慧课堂教学策略
利用移动端设备pad可以从资源库下载电子课本进行编辑、注解,教学内容可以直接保存或发送给学生平板机,教师在教学中可以用感应笔或者触摸来控制pad,Pad还能及时反馈学生的答题情况,使教师及时了解学生对知识点的掌握情况,教学过程中生生互动、师生互动,融洽的课堂气氛提高了教学效率。
1.课前弹性教学预设
借助智慧教学云平台,通过对预习作业的大数据分析,精准定位学情,从而精准设计教学目标,精准规划教学路线。例如:课前教师利用移动端Pad向学生推送上节课的数学检测练习,学生完成练习并上传作业,教师在终端批改作业,再利用Pad的作业反馈情况,分析学情,制定下节课的具体教学计划与教学设计。智慧课堂的数学教学过程设计应根据学生的真实认知水平和心理特征,充分挖掘教材,以问题驱动课堂教学,可视化创设教学情境,激发学生探究意识,发展学生的数学素养。 例如:为了解决学生对数学归纳法的困惑,不妨利用Pad向学生推送学校科技节中全程录下的每班的多米诺骨牌摆造型及其推倒的场景的影像素材,引导学生利用Pad放慢镜头观察骨牌推倒的那几秒的情况,使学生从感性经验的积累上升到理性的认识和思考。
2.课中捕捉资源,生成智慧策略
真实的课堂不存在完全正确或一致的答案,课堂中的错误往往是学生最朴实的想法,其中蕴含着对问题的思考,也不乏智慧的闪光点。因此,善用Pad的照像与录像功能,随时捕捉学生的精彩瞬间,或捕捉学生的解法错误或独特解法,并善待这些资源使它成就课堂的“精彩”。例如:老师在讲完“函数的单调性与导数的关系”知识点后,向学生pad发布一道解答题,学生即时做,完成后拍照上传。通过“练习反馈”这一功能可以看到每个学生答题的情况,老师随机点击作业,大屏幕上显示解答过程。
3.课后辅助学习策略
利用网络技术、多媒体技术等现代信息技术手段开展新型教育。例如,在高中数学教学中,引导学生课后可以利用远程网络学习软件,或微课等作为数学学习的预习或复习辅助方式,使“高效教学”的课堂达到信息量大、思维含量高的效果。在教育信息技术2.0以及相关的教育理论的指导下,基于智慧课堂的高中数学交互式教学将会为数学教学提供一种新的教学方式。
例如:在学习三角函数图象变换的两种方式(先伸缩后平移,先平移后伸缩)时,很多同学一下子理解不了。老师可以利用pad形象地展示函数图象变化的过程并录制,课后学生复习。
(三)智慧课堂研讨课例
1.陈观清老师的《世界地理复习之区域可持续发展——以非洲肯尼亚的农业为例》智慧课堂
陈观清老师借助权威性的新闻联播视频内容,再加上问题导学,有效地激发了学生的学习兴趣,然后利用智能移动设备适时发送练习题,再利用教师的移动设备里的及时统计功能,达到了高效反馈的效果。整节课的重点内容得到强化和突出,容量、密度适当。教学内容呈现方式均以移动设备为载体。
2.梁鸿杰主任的《微生物的实验室培养》智慧课堂观摩课
梁鸿杰主任这节课的最大特色是布置限时训练,然后要求学生利用自己的移动端设备在规定时间内把答案拍照上传,黑板处的PC端动态呈现上交情况,老师再有针对性地选择学生答案进行及时评讲。然后利用师生一体的作业平台布置了课后思考题,达到了课堂的有效性的延伸,为巩固课堂效果起到了非常好的作用。
(四)智慧课堂教学评价
新课程倡导的评价是发展性评价,是以促进学生、教师和课程发展为目的评价。以往传统的评价模式比较单一,智慧课堂最大的亮点就在于能用直观的数据了解学生对知识掌握的水平,让老师对学生的认知更加清晰,评价更立体和具体化。
1.及时评价,注重实效
在pad智慧课堂下,pad上能及时反馈学生课前预习,课堂上做题,课后作业的答题情况,有效地发挥评价的作用,持续推动学生的学习兴趣,使得老师对学生日常学习过程中的表现、所取得的成绩以及所反映出的情感、态度、策略等方面的发展做出评价,从而关注学生在学习过程中的态度、配合度、方法和努力程度以及对于学习策略的运用与调整。
2.活用数据,精准教学
通过pad中电子教材系统、数字资源系统、作业与考试系统和互动交流系统可以记录和生成学习行为大数据,主要包括海量的学习内容序列节点数据、海量的学习资源序列节点数据、海量的练习评测序列节点数据和海量的互动交流序列节点数据等。这些数据涵盖了学生在学习过程中所产生的所有学习行为数据,再结合pad环境感知数据能够对学生进行多元深层次评价,从而发现学生真正的不足和潜能。
3.以学论教,以评促教
随着移动互联网、大数据等新一代信息技术的兴起,学校教学也开始从传统的数字校園向更高阶段的智慧校园迈进。智慧课堂最大的好处是通过测评系统能够在课堂上实现学生答题,选择,并能快速生成统计结果。对数学学科而言,及时呈现学生对知识点的掌握情况,根据学生掌握的情况及时调整授课方案,从而能更有针对性地教学。
郑中钧中学建设“教材多媒化、资源全球化、教学个性化、学习自主化、任务合作化、环境虚拟化、管理自动化、系统开放化”的智慧校园,实施以pad的为依托的智慧课堂,构建包含智能学习、交互式学习的新型教育体系,开发立体综合教学场、建立以学习者为中心的教育环境,提供精准推送的教育服务,完善基于大数据智能的在线学习教育平台,推动人工智能在教学、管理、资源建设等全流程应用,实现教育服务供给模式和教育治理水平的升级换代,即学习空间再造、学习方式变革、课程体系重构、组织管理转型,努力把学校建设为“每一个师生都能智慧成长”的信息化2.0时代的现代化学府。